Токарно-двухшпиндельный станок представляет собой многоцелевое устройство для обработки металлов резанием. Устройство механизма позволяет выполнять токарную и фрезерную обработку заготовок сложной формы в виде фланцев и валов, нарезать резьбы. Благодаря противошпинделю возможна двусторонняя обработка деталей.

Технические параметры

Основные технические параметры, характеризующие токарные двухшпиндельные станки с ЧПУ:

• Угол наклона каретки;
• диаметр обработки над суппортом;
• максимальный диаметр обрабатываемой заготовки;
• наибольшая длина обработки деталей;
• длина хода противошпинделя;
• количество оборотов шпинделя и противошпинделя;
• мощность двигателей;
• диаметры патронов;
• максимальный диаметр обрабатываемых прутков;
• тип конусов шпинделя и противошпинделя;
• внутренний диаметр шпинделя и противошпинделя;
• тип зажимного устройства;
• тип инструментальной системы;
• максимальный диаметр посадочного хвостовика инструмента;
• показатели оборотов инструмента с дополнительным приводом;
• диапазон перемещения инструментального барабана револьверной головки;
• скорость перемещения по осям X, Z;
• скорости рабочих подач;
• мощность двигателей сервоприводов;
• точность автоустановки инструмента;
• точность повторения операций обработки;
• показатель отклонения С оси от основной центральной линии;
• система ЧПУ;
• вес;
• габариты.

Токарно – фрезерный станок с ЧПУ состоит из узлов, изготовленных с высокой точностью на современном обрабатывающем оборудовании и выполняющих определенные функции в общей системе.

Станина

Основа станка − это монолитная отливка из чугуна высокой прочности. Угол ее наклона составляет 50 градусов. Благодаря точности геометрии достигается нужная жесткость между шпинделем, задней бабкой и револьверной головкой. При продолжительной эксплуатации возможен нагрев станины, что может привести к расширению металла и нарушению точности обработки. Для предотвращения этой проблемы предусмотрена температурная стабилизация.

Шпиндель

Эта деталь является одной из важнейших в токарных станках с числовым программным управлением и представляет собой конструкцию с радиально – упорными подшипниками и системой предварительной нагрузки. Прочность узлов обеспечивает достаточную жесткость при работе на высоких скоростях обработки заготовок. Защитой от перегрева служит радиатор симметричного типа, обеспечивающий эффективное охлаждение за счет отвода излишков тепла. Высокие точность, прочность и температурная устойчивость обеспечивают бесперебойную работу станка при высоких скоростях вращения заготовки и максимальными подачами в течение длительного времени.

Гидравлический зажимной патрон

Точность обработки деталей, а также безопасность оператора напрямую зависят от надежного закрепления заготовки. В токарных станках с ЧПУ эта задача возложена на патрон с приводом от гидравлической системы. Устройство патрона обеспечивает быструю и точную фиксацию детали. Благодаря возможности регулировки зажимного усилия исключается риск повреждения поверхностей изделия. В конструкцию патрона заложена возможность программирования усилия зажима заготовки. А также подключение дополнительных автоматических узлов в виде улавливателя готовых изделий, погрузчика заготовок или устройства подачи прутка.

 Револьверная головка

Для оптимальной функциональности и сокращения времени между промежуточными операциями по обработке деталей, двушпиндельный токарное оборудование с ЧПУ оснащается головкой револьверного типа, имеющей несколько гнезд для закрепления инструмента. Головки немецкой фирмы SAUTER имеют двенадцать позиций. В некоторых станках устанавливаются восьмипозиционные револьверные головки.

Быстрая и точная смена инструмента обеспечивается системой, состоящей из сервопривода, гидравлических фиксаторов и муфты с большим диаметром. Вращение барабана головки в разных направлениях сокращает время позиционирования. В соответствии с программой обработки система выберет необходимый в настоящий момент инструмент и установит его в рабочее положение.

Примененный в некоторых моделях револьверных головок стандарт VD130 расширяет возможности узла, обеспечивая легкость установки аксиальных и радиальных типов инструмента с использованием соответствующих переходников, например, фрезерных головок.

Расположение инструмента в плоскости дополнительной координатной оси C дает возможность выполнения операций по сверлению или фрезерные работы со смещением от центральной оси заготовки.

Люнет

Станок токарный двухшпиндельный с ЧПУ оснащается специальными устройствами для фиксации длинномерных деталей. На металлообрабатывающих центрах с ЧПУ эта задача возложена на устройство, называемое люнетом. В станках с ЧПУ подобное оборудование управляется специальной программой, корректирующей положение заготовки по сигналам обратной связи, поступающих от специальных датчиков.  Данный узел используется для:

• поддержки свободного конца длинномерной заготовки при обтачивании торцовой поверхности или центрировании;
• препятствия прогиба пруткового материала небольшого диаметра;
• компенсации сил резания, действующих на заготовку при обработке со смещением от главной оси.

Надежность фиксации обеспечивается трехточечной схемой расположения поддерживающих роликов, установленных под углом в 120 градусов относительно друг друга. Система автоматического контроля положения центра мгновенно ликвидирует отклонения заготовки.

Позиционирование инструмента

Станки с ЧПУ имеют систему, позволяющую производить настройку расположения инструмента контактным способом. Благодаря этому исключается необходимость ручной наладки с неизменной погрешностью. Система позиционирования геометрии резцов обеспечивает точную привязку инструмента к системе координат станка.

Ось Y

Благодаря присутствию в системе координат оси Y, расположенной под углом 90 градусов по отношению к оси X, большинство станков с ЧПУ могут быть отнесены к токарно – фрезерным. Возможность перемещения инструмента в направлении, перпендикулярном установленной в шпинделе детали, позволяет обходиться без дополнительного оборудования при обработке изделий сложной конфигурации, к которым предъявляются особые требования относительно взаимного расположения плоскостей. Перемещение револьверной головки по оси Y позволяет выполнять сверление отверстий, перпендикулярных главной оси детали. Тем самым станок, кроме всего прочего, становится токарно – сверлильным.

Улавливатель готовых деталей

При обработке пруткового материала с автоматической подачей появляется необходимость в использовании системы улавливания деталей. Работу устройства обеспечивают гидравлические клапана, что позволяет манипулятору выполнять прием готовых изделий большой массы. Точность положения рабочего органа улавливателя обеспечивается сверхточными датчиками, реагирующими на любые изменения процессов обработки. На отвод и укладку каждого изделия затрачивается не более одной секунды. При возникновении аварийной ситуации происходит остановка всей системы.

Система управления координатами

Полная автоматизация процессов обработки обеспечивается наличием сервоприводов на каждой координатной оси. Передача крутящего момента с валов двигателей на винты подачи осуществляется напрямую, без использования каких-либо редукторов. Дополнительную точность перемещения кареток обеспечивают направляющие качения.

Для определения текущего положения инструмента относительно детали и передачи этих данных управляющему процессору служат оптические линейки. Благодаря мгновенной передаче сигналов обратной связи и управляющих гарантируется высокая точность выполнения всех операций по обработке деталей.

Система управления

Полная автоматизация работы станков обеспечивается программируемой средой управления, позволяющей создавать алгоритмы работы механизмов в 3D режиме. Этим обеспечивается простота подготовки станка к работе и точность управления всеми операциями. Благодаря надежной обратной связи, точности и скорости сигналов, поступающих от контрольных датчиков, компьютер, управляемый оборудованием станка, может вносить необходимые коррективы в программу в зависимости от ситуации.

Для дистанционного управления производственной линией, состоящей из нескольких станков, возможно опциональное подключение серверного модуля удаленного подключения.

Модульность

Для некоторых видов производств необходимы особые условия обработки деталей нестандартной формы. В этих случаях возможно выполнение конструкции токарного станка с параметрами, отличающимися от стандартной комплектации. Благодаря этому обеспечивается простоты переоборудования узлов с учетом потребностей производства.

Комплектация

Любое сложное оборудование при передаче его заказчику должно поставляться в определенной комплектации. В комплект двухшпиндельного станка с ЧПУ входят:

• общее руководство по эксплуатации;
• инструкция по составлению программ управления;
• протокол точности;
• ревизионный протокол на электрооборудование;
• документация на от производителей на отдельно поставляемые узлы и компоненты;
• схема подключения электропитания;
• кабель для передачи сигналов управляющей программы и обратной связи;
• протокол соответствия.

Комплектный список может незначительно изменяться в зависимости от модели, условий производителя и требований заказчика.